个性化股骨颈轴线定位器设计方法及分析

在股骨近端手术中为能方便快捷地定位股骨颈轴线,提出利用局部形态提取的股骨颈轴线定位装置设计方法。首先获得股骨数字模型,然后对股骨模型提取重构股骨近端骨面形态作为个性化的定位器配合面,同时提取股骨近端特征——股骨颈轴线,最后用CAD设计软件完善整体设计,并分析定位装置最大安装误差,验证方案可行性。为具有复杂形态的骨骼手术辅助器械设计以及个性化方案制定提供了新的思路,有利于降低手术对医生临床经验的要求,减少术中可能发生的不必要的医源性损害。     

逆向工程中的参数化建模技术及应用

逆向参数化建模方法是在逆向工程的基础上,加入参数化技术形成的一种新的建模方法,该方法不仅有利于提取原始设计信息,重建更为精确的CAD模型;而且易于实现模型的参数化修改,推动产品的创新设计。简要介绍了逆向工程的概念和逆向参数化建模方法,以汽车后视镜为例,利用Geomagic Studio软件对扫描点云进行处理,拟合出特征识别后的初始曲面。通过参数转换功能把初始曲面导入Solidworks中进行编辑,最后得到汽车后视镜的参数化模型。实践表明这为反求模型的参数化建模提供了一种切实可行的方法。     

轨道三维检测设备的结构功能建模与分析

对系统化功能建模和分析方法进行了研究,以建立对技术系统的功能模型并获得系统改进的思路。将基于TRIZ理论的产品功能建模与分析流程应用于轨道三维检测设备的结构分析,从功能定义、功能分类到功能整理,最终构建出产品的功能模型,并提出了系统改进的方法和思路,为企业实现技术系统改进和创新提供了方向。     

基于3D打印的CMM辅助测量技术

针对现阶段复杂零件在CMM上测量的不足,提出了采用基于3D打印的CMM辅助测量技术。为了能使产品在CMM探针精度最高的A0B0度方向测量,经常需要借助治具辅助。文中首先使用光学扫描技术获取产品表面数据,然后在Geomagic Studio软件进行数据处理,并将网格面导入到Rapidform软件对该产品的治具进行建模和设计,再将设计模型导入到3D打印机中得到治具模型,最后将测量的产品放置在治具中测量。通过试验证明,该方法可以很好地提升复杂零件在CMM下的测量效率。     

面向需求的勾花网自动卷网机创新设计

针对产品创新设计时，逻辑关系抽象，确定子功能的过程较为复杂，提出基于CAI技术与TRIZ理论的产品概念创新设计方法。根据语义相近原则将收集的产品设计需求分类为几个子需求群，通过Goldfire软件检索得到子需求群的一级子功能；基于一级子功能的工作原理进行功能元定义和分解，根据功能元设计其功能载体，使用专利库和TRIZ理论完成产品机构的设计，并进行专利侵权判定。最后通过勾花网自动卷网机验证了此方法的可行性。     

基于逆向工程的混合建模技术研究

基于逆向工程的混合建模是目前应用较为广泛的逆向建模方法。简要介绍了以软件Geomagic Studio和SolidWorks为平台的混合建模的一般流程,通过对由不同几何特征曲面组成的模型进行混合建模为例,详细介绍了基于点云的逆向建模,并对逆向建模得到的NURBS曲面进行正向建模最终得到产品的CAD实体模型。实例表明混合建模能融合正向设计与逆向建模的优势,具有较高的建模效率以及参数化修改功能,为复杂模型的逆向设计提供了一种新的解决方法。     

基于曲面和实体特征的混合逆向建模方法研究

当前,逆向工程中以还原原始设计意图和面向再设计为主要目的逆向建模方法是研究的热点方向。通过对基于曲面和基于实体特征的逆向建模方法进行分析和研究,提出一种基于曲面和实体特征的混合逆向建模方法,并阐述了这种混合逆向建模方法的建模流程和应用领域。以逆向建模软件Geomagic Studio和Geomagic Design Direct为平台,通过典型实例验证了这种混合逆向建模方法的可行性和优势所在,为基于逆向工程的复杂几何模型的重构和再设计提供了一种有效的解决方法。     

基于功能相似矩阵的专利产品创新设计研究

目的研究专利文本信息获取产品特征,针对现有的专利群产品之间的相似性,建立一种新的产品创新设计模型。方法建立结构到功能的模型并将功能分为产品功能,外界功能和辅助功能三类;分析产品的功能模型,构建了两个相关联的专利产品的功能相似矩阵,通过判断其功能间的相似度去选择合适的创新原则。本文提出通过采用功能相似变换或功能替代的创新原则,获得最终的产品新方案。结果将其运用到酒类包装盒的创新设计中,构建两个相关联的酒类包装盒的功能相似矩阵,通过判断各功能之间的相似度并选择相应的创新原则设计了一种新型的酒类包装盒。结论通过对酒类包装盒的创新设计有效的验证了本文方法的有效性。     

面向创新的专利规避设计研究

目的研究针对现有专利高效快速地进行规避设计,去实现产品创新设计。方法通过了解我国专利的现状,结合专利规避设计策略,对专利规避设计的具体方法进行分析归纳。深入分析了基于单个专利的功能裁剪方法,基于核心专利群的规避设计,以及针对全方位专利壁垒的专利组合设计,同时对其他相关专利规避设计方法进行了总结。结论专利规避是避开其他竞争对手的专利权利要求而进行创新设计的一种积极可行的专利策略,具有较强的实践应用价值。随着专利规避技术的日趋成熟,对于专利群的规避和专利组合设计的研究会越发受到重视,将TRIZ理论与其他创新设计方法相结合,也将进一步促进专利规避设计的发展。     

空调底板的结构优化与冲压成形仿真

以某空调底板为研究对象,对其进行了三维建模、结构优化及冲压成形仿真。在减薄空调底板厚度的情况下,采用ANSYS Workbench软件对底板进行多目标优化,使底板的刚强度同时满足要求;并对优化后的底板采用Dynaform进行冲压成形仿真,通过工艺参数的调整,使结构优化后的底板冲压取得较好的成形效果。结果表明：采用基于有限元法的数值仿真技术,大大缩短了产品开发周期,并降低了开发成本。